于震在进入中央戏剧学院之前，到酒吧当过服务生，当过洋酒推销员，做过饭店的前台经理，也在北京吉普车销售部卖过车 。
一个偶然的机会，他跟着一位朋友报考了当年吕丽萍办的表演学校并被录取，毕业之后又跟着一好友报考了中央戏剧学院，并被顺利录取。在中戏的几年学习后，于震继而凭借优秀的专业成绩赢得了北京人民艺术剧院的认可，和许多表演前辈一起从事话剧演出，并主演了《骆驼祥子》等剧 。
1996年，首次出演电影《为了新生活前进》，在剧中饰演保镖。1999年，在电影《我爱长发飘飘》中饰演必成婚介所老板 。2000年，在李成儒主演的刑侦警匪剧《重案六组》中饰演罗川。在徐峥、陈好主演古装电视喜剧《李卫当官》中饰演季允梅。同年在曹荣主演的电视剧《西游记后传》中饰演金翅大鹏。2001年，在吴奇隆、朱茵主演的古装武侠电视剧《萧十一郎》中饰演逍遥侯 。2003年，在彭玉主演的家庭伦理剧《活着乐着》中饰演林汉。同年在许亚军主演的反腐电视剧《预谋》中饰演杜一鸣 。还与张嘉译共同出演刑侦题材的电视剧《使命》饰演贺刚一角 。在电影《雄心万丈》中饰演廖文 。
2004年，与杨树泉主演何群执导的抗战剧《吕梁英雄传》，在剧中饰演雷石柱[19-20] 。同年在电视剧《前门楼子九丈九》饰演冯青山 ；在李欣凌主演的大型都市剧《交通台的故事》中饰赵大力；在高群书执导的电视剧《从爱情开始》中饰演程昆；还在电影《你爱我有几分》中饰演马翔 。2005年，与侯勇共同出演电影《缉毒警》 ；与赵琳主演电影《杨德财征婚》饰演杨铜板；同年在邓超主演的《少年包青天3天芒传奇》中饰演捕快；在以台州地区改革开放为背景的电视剧《海之门》中饰演于一江 。2006年，在纪录写实战争剧《沁源围困战》中饰演李猛，在电视剧《我的2008》中饰演赵大北；与孙海英、聂远主演的军旅剧《男人的天堂》，在剧中饰演钟楚国 。
2007年，在温兆伦主演现代悬疑剧《血色蔷薇》中饰演王兵。主演军人戏《中国兄弟连》饰演曲虎[26-27] ，与颜丹晨主演电视剧《特战风云》饰演刘得远[28-29] ；与唐国强、殷桃主演红色史诗电视剧《东方红1949》，在剧中饰演张虚[30-31] ；与刘琳主演的《五号特工组》中饰演马云飞。2008年，在谍战剧《海狼行动》中饰演萧汉光[32-33] ；在二战题材电视剧《战后之战》中饰演马云飞 ；在电视剧《诺言》中饰演王辞。还出演以大学生创业为主题，反映大学生就业现状的电影《盛世花开》。2009年，友情出演电视剧《禁毒使命》。与陈紫函主演谍战剧《黑玫瑰》饰郝瀚[35-36] 。在电视剧《特战先锋》中饰演中村一郎[37-38] 。与丁志城主演电视剧《火线》饰演林奉天 。与张嘉译主演刑侦反腐电视剧《神圣使命》饰袁小安 。
2010年，在黄文利执导的电视剧《冰是睡着的水》中饰演叶教官 ，与刘劲主演谍战剧《江南锄奸》饰演肖一鸣[42-43] 。在青春史诗剧《南下南下》中饰演魏九斤 。在文章主演的抗战剧《雪豹》中友情客串陈正伦 。在电视剧《英雄荣耀》中饰演张齐路 。与乔振宇主演《大盛魁》中饰演王相卿 。在郭品超主演的电视剧《十二生肖传奇》中饰演蚩尤 。在自导自演的抗战剧《烈火》中饰演郑洪涛 。与陈紫函主演电视剧《密使》，一人分饰于明辉，于明阳两兄弟[50-51] 。
2011年，与王姬主演抗日题材剧《血色玫瑰2》饰演罗克 。在抗战动作大戏《女子特遣队》中饰演许达 。在谍战剧《绞杀1943》中饰演尤龙 。在《一个鬼子都不留》中饰演庄继宗 。与颜丙燕主演抗战大戏《走出硝烟的女兵》饰演郑强 。在释小龙主演的大型功夫喜剧《盖世英雄方世玉》中饰演陈近南 。与侯勇主演民国传奇大戏《旗袍旗袍》饰演陈云秋 。在大型反特电视剧《专列一号》中饰演乔长军[59-60] 。与颜丹晨主演《山里红》中饰演冯占山 。与郭涛主演电视剧《节振国传奇》饰演邓政委 。与庹宗华主演《血刃》饰演令长丰 。与王丽坤主演谍战剧《五号特工组2》饰演马云飞[64-65] 。
2012年，在冯小刚执导的电影《一九四二》中饰演蒋鼎文 。同年主演抗日谍战剧《利箭行动》饰演李剑 。在电视剧《不曾逝去的岁月》中饰演邓凯[68-69] 。与罗晋主演大型抗日电视剧《枪侠》 。与王宝强主演现代科幻喜剧《一飞冲天》饰演哈贝 。与安以轩主演电视剧《燃烧的花朵》饰演高德昌 。在抗战剧《零炮楼》中饰演贾文锦 。与胡可主演情感励志大戏《我们的快乐人生》饰演混混陆永福 。主演近代革命传奇大剧《上海滩之生死较量》饰演董福宝 。与邱心志主演电视剧《大国船梦》 。
2013年，主演民间传奇大戏《决战燕子门》饰演李毅 。出演电视剧《我的抗战2》 ，与于明加共同主演电视剧《虎刺红》 。与张子健主演电视剧《神探包青天》饰演襄阳王。在陈思成主演的战争偶像剧《战神》中饰演严振藩 。
2014年，于震与王力可、刘萌萌主演电视剧《利箭纵横》，在剧中饰演李剑 。同年，参演吴宇森导演的电影《太平轮：乱世浮生》，客串“刘志清”一角 ，与李晟、奚美娟主演抗战剧《嫂子嫂子》饰演何生亮。同年，参加录制浙江卫视真人秀节目《奔跑吧兄弟》，担任第八期敦煌大劫案的劫匪。
2015年2月20日，主演古代传奇剧《神机妙算刘伯温》 ，在剧中饰演朱元璋。3月23日，与郝蕾、宋家腾主演的年代情感剧《我的二哥二嫂》首播 。12月24日，与朱晓渔，颜丹晨共同主演的古装大剧《抗倭英雄戚继光》上星播出 ，在剧中饰演戚景通。
2016年，执导并主演年代传奇大戏《大地惊雷》 ；3月21日，特别出演黄轩主演的年代探案剧《猎人》 。8月22日，他携手殷桃、于荣光、黄海冰主演的反腐涉案剧《人民检察官》在央视一套播出；10月，执导当代都市电视剧《鼓楼外》 ；10月2日，与刘流、申军谊共同主演年代抗战喜剧《傻儿传奇之抗战到底》在重庆卫视播出 。11月8日，他执导并主演的抗战剧《不可能完成的任务》在江苏卫视播出，饰演尹三 ；12月29日与王茜华、刘均主演的年代情感剧《小草青青》。
2017年，与小张铎、张光北、褚旭共同主演电视剧《战天狼》 。又携手王力可、李洋、巫迪文主演的抗战剧《人民子弟兵》 ，中饰演刘季文；3月20日友情出演由文章指导的电视剧《剃刀边缘》， 中饰演黄建。
2018年3月20日，出演郭宝昌指导的传奇年代剧《东四牌楼东》 中饰演大汉奸，警察局局长汪四海；7月5日，友情客串农村情感剧《岁岁年年柿柿红》 。2019年1月10日，参与东方卫视大型文化纪实寻访类节目《闪亮的名字》 ；10月7日，参与场景式读书节目《一本好书第二季》，饰演《红岩》中的许云峰 ；12月4日，与辛月、潘长江主演的扶贫奔小康农村剧《半路村长》 。
2020年2月6日，主演网络电影《法医宋慈》在爱奇艺首播 ；4月2日，与张旭、王艺竹共同主演的网络电影《孝感天地》在优酷播出 ，在片中饰演伊祁放勋；8月23日，与李思博、钱迪迪等人共同主演抗战剧《猎手》播出 ，在剧中饰演伪军大队长常久宽；9月4日，与梅婷主演的军旅剧《蓝军出击》在江苏卫视首播 ，在剧中饰演山豹旅旅长韩鹏；9月9日，特别出演由邢昭林、肖燕主演的东方爱情轻喜剧《三嫁惹君心》 ；9月19日，主演的电视剧《红旗渠》开机 ；11月5日，与叶璇主演的当代刑侦剧《以父之名》在腾讯视频播出 ；11月23日特别出演由黄俊鹏、何彦霓主演的现代剧《澳门往事》，在剧中饰演东哥 ；12月2日，特别出演由徐佳、牟星主演的大型动作罪案剧《功夫战警》 ；12月13日，与于和伟、韩雪主演的检察剧《巡回检察组》在湖南卫视播出 。
红旗渠剧照
2009年12月10日与女演员方柏霓在北京东城区登记结婚，之后两人的感情产生矛盾。直至2010年6月8日于震向法院申请离婚诉讼 。2012年3月17日与同为演员的辛月举行婚礼 。
凭借《五号特工组》、《中国兄弟连》、《南下南下》等电视剧中的稳扎稳打，以及对于角色的深刻把握，于震被誉为“谍战天王”“荧屏硬汉” 。（腾讯娱乐评）
从《吕梁英雄传》以来，于震主演的红色体裁的电视剧没有间断过，无论是《五号特工组2》，《海狼行动》中倜傥又多谋的特工，还是《男人的天堂》、《中国兄弟连》中耿直英勇的战士，都给观众留下了深刻的印象：原来这就是于震，铮铮好汉。西装笔挺，摘下墨镜转身一笑的马云飞有着“千面王子”的殊荣；草莽军人曲虎的热血耿直的真性情直逼人心 。（新浪娱乐评）
